خدمات دریایی و بندری

خدمات دریایی و بندری

بررسی کاهش هزینه سوخت کشتی ها با استفاده از فناوری کایت دریایی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان
کاوه پورشکرریز 1
سیدجعفر سجادی 2
1 دانشجوی کارشناسی‌ارشد دریانوردی (حمل‌ونقل دریایی)، دانشگاه دریانوردی و علوم دریایی چابهار، چابهار، ایران
2 دکتری حمل‌ونقل بین‌المللی- دانشگاه دریانوردی و علوم دریایی چابهار، چابهار، ایران
چکیده
با توجه به قوانین سخت‌گیرانه سازمان بین‌المللی دریانوردی در خصوص کاهش گازهای گلخانه‌ای و آلاینده‌های جوی، کاهش مصرف انرژی در کشتی‌ها، جزو اولویت‌های اول شرکت‌های حمل‌ونقل دریایی و مالکانشان محسوب می‌شود، این مقاله به ارتباط بین استفاده از یک فناوری جدیدی بنام کایت دریایی و کاهش مصرف سوخت کشتی‌ها و تأثیرش بر روی کاهش هزینه‌های عملیاتی (هزینه سوخت کشتی) خواهد پرداخت. امروزه بیان این مطلب که هزینه‌ سوخت کشتی‌ها یکی از بخش‌های مؤثر در هزینه‌های عملیاتی شرکت‌های کشتیرانی و دغدغه مالکانشان بوده و تلاش برای کاهش مصرف سوخت، با فناوری‌های تجدیدپذیر به‌منظور جلوگیری از افزایش هزینه‌های عملیاتی و ممانعت از انتشار آلاینده‌های جوی، وفق مقررات جدید سازمان بین‌المللی دریانوردی ازجمله اهداف بزرگ پیش روی ‌صنعت کشتیرانی است. این مقاله به تشریح عملکرد آیرودینامیکی کایت دریایی و عوامل تأثیرگذار بر آن پرداخته و به چگونگی تولید توان و تولید انرژی توسط کایت جهت جایگزینی قسمتی از توان پیشرانه اصلی با توجه به معادلات آیرودینامیکی پاسخ خواهد داد. در این مقاله اثر نیروی کمکی کایت بر مصرف سوخت کشتی و افزایش بهره‌وری اقتصادی موردبررسی قرار گرفته است تأثیرات کایت بر کاهش آلودگی محیط‌زیست، چگونگی نصب کایت در کشتی و میزان افزایش بازدهی و سرعت کشتی به هنگام استفاده از کایت بررسی‌شده است. در این پژوهش بامطالعه انواع کشتی‌ها، در صورت استفاده از فناوری کایت دریایی به‌صورت تئوری پرداخته‌شده و هزینه‌های سوخت کلاس کشتی موردنظر را، بعد از استفاده از فناوری کایت دریایی مورد ارزیابی قرار می‌دهد و در انتها با استفاده از دادهای جمع‌آوری‌شده نتیجه‌گیری می‌شود که این تکنولوژی با توجه به شرایط جوی مساعد می‌‌تواند مصرف سوخت را در حدود 5 تا 33 درصد کاهش و منجر به کاهش 20 درصدی گازهای گلخانه‌ای شود.
کلیدواژه‌ها
سوخت کشتی
کایت دریایی
هزینه‌های عملیاتی
رانش کشتی
محیط‌زیست

عنوان مقاله English

Investigating the reduction of fuel cost of ships using marine kite technology

نویسندگان English

kaveh pourshekarriz 1
Seyed Jafar Sadjadi 2
1 M.A. Student, Maritime Engineering (Maritime Transportation) - Chabahar University of Maritime and Marine Sciences, Chabahar, Iran
2 PhD, International Transportation - Chabahar University of Maritime and Marine Sciences, Chabahar, Iran
چکیده English

According to the strict rules of the International Maritime Organization regarding the reduction of greenhouse gases and atmospheric pollutants, reducing the energy consumption of ships is among the first priorities of shipping companies and their owners. This article deals with the relationship between the use of a new technology called Sea Kite and the reduction of fuel consumption of ships and its effect on the reduction of operating costs (ship fuel cost). The fuel cost of ships is one of the most effective parts of the operating costs of shipping companies and the concern of their owners. In addition, trying to reduce fuel consumption by using renewable technologies in order to prevent the increase of operating costs and preventing the emission of atmospheric pollutants, in accordance with the new regulations of the International Maritime Organization, is one of the major goals facing the shipping industry. This article describes the aerodynamic performance of the sea kite and its influencing factors and will answer how the kite produces power and energy to replace a part of the main propulsion power according to the aerodynamic equations. In this article, the effect of the auxiliary power of the kite on the fuel consumption of the ship and the increase in economic efficiency has been investigated. In addition, the effects of the kite on reducing environmental pollution, how to install the kite on the ship and the increase in efficiency and speed of the ship when using the kite have been examined too. In this research, by studying the types of ships, the conditions of using seakite technology are theoretically discussed, and the fuel costs of the desired ship class are evaluated after using the technology. Finally, conclusions are drawn using the collected data. In favorable weather conditions, Sea kite technology can reduce fuel consumption by 5-33% and lead to a 20% reduction in greenhouse gases.
 

کلیدواژه‌ها English

Ship AFuel
Sea kite
Operating Costs
Ship Propulsion
Environment

  1. منابع

    1. ساداتی ساروئی، سید کاظم- داهیم، آنالی- زراعتگر، حمید (۱۳۹۷) مروری بر روش‌های نوین کاهش مصرف سوخت در کشتی‌ها. دانشگاه صنعتی امیرکبیر 22-31.
    2. کیان ارثی، سیروس- نیکویی فر، مجید (1395). بررسی روش‌های کاهش مصرف سوخت و انرژی در کشتی‌ها و اولویت‌بندی روش‌های کاهش مصرف انرژی جهت ناوگان شرکت ملی نفت‌کش ایران. سمینار پتروشیمی و انرژی (۸۳)، ۱۸۹-۱۹۵.
    3. دهش، سعید – سایبانی، مصباح – غیاثی، محمود (1390)، استفاده از کایت و تأثیر آن بر کاهش مصرف سوخت و آلودگی زیست‌محیطی در کشتی‌ها و تحلیل دینامیکی حرکت کایت.
    4. یونلونگ وانگو همکاران (2022). تحلیل توسعه فناوری نیروی محرکه کشتی با کمک باد و کمک به کاهش انتشار.

    References

    1. Zhi Yong Tai 1, Dimitrios Konovisis (2023), Sustainable energy propulsion systems for maritime transport to achieve the United Nations Sustainable Development Goals: a review
    2. Energy Efficiency White Paper, The Ship Operation Cooperative Program, INC Woodiville, (2016). Washington, June 2016.
    3. John Carlton, Dejan Radosavljevic, (2009). Stewart Whitworth; Rudder- Propeller- Hull Interaction: The Results of Some Recent Research, In-Service Problems and Their Solutions; First International Symposium on Marine Propulsors smp’09, Trondheim, Norway, June 2009.
    4. Kim, C. Park; (2009). Wind power generation with a par awing on ships, a proposal; Energy journal of Elsevier.
    5. Second IMO GHG Study (2009), International Maritime Organization.
    6. Regulation (EU) (2015/757), European Parliament and the Council of the European Union, 29 April 2015.
    7. Renewable Energy Options for Shipping, Technology Brief, (2015). IRENA (international renewable energy agency), January 2015.
    8. The Energy Efficiency Design index (EEDI) for new Ships, (2011). Policy Update No. 15 of the International Council on Clean Transportation, 3 October 2011.
    9. Second IMO (International Maritime Organization) GHG Study (2009); International Maritime Organization, London, UK
    10. Guidance On Treatment Of Innovative Energy Efficiency Technologies For Calculation And Verification Of The Attained Eedi And Eexi, 2021
    11. https://www.grc.nasa.gov/www/k-12/airplane/kitedrag.html
    12. C.M Breuer & R.H. Cuchsinger, (2010). "in flat-able kites", Aerospace Science Tech, 24 April 2010.
    13. Massimo Ippolito and Partners. Kite wind generator. http://www.kitewindgenerator.com.
    14. Sidhartha, (2012). kite Technology (Pull Shipping to Greener Future)
    15. https://turkdeniz.com/images/news/dunyanin-en-buyuk-yelkenli-gemisi-tanitildi.jpg
    16. https://airseas.com/
    17. https://content.maltatoday.com.mt/ui/images/photos/ship_climate_change.png
    18. https://tineye.com/search/12c92d622186b0fc8e6d59f2256654ddc97b06e1?sort=score&order=desc&page=1

     

خدمات دریایی و بندری
دوره 1، شماره 2
زمستان 1402
صفحه 98-59

  • تاریخ دریافت 23 شهریور 1402
  • تاریخ بازنگری 23 آبان 1402
  • تاریخ پذیرش 23 آبان 1403